Новый рекорд КПД для двусторонних кремниевых фотоэлементов - 26%

Исследователи из Института систем солнечной энергетики им. Фраунгофера (Fraunhofer ISE) добились эффективности преобразования 26% для кремниевых фотоэлементов обычной конструкции, у которых токопроводящие контакты расположены на обеих сторонах: сверху и снизу. Такие модели соответствуют существующим отраслевым стандартам и хорошо подходят для промышленного производства.

Ранее близкий к 26% КПД ученые также получили для фотоэлектрических элементов, выполненных по технологии IBC, подразумевающей размещение обоих контактов на тыльной стороне. Но такие устройства до сих пор не получили широкого распространения и сложны в изготовлении, поэтому исследователи отказались от дальнейшей работы с ними в пользу привычных и хорошо освоенных фотоэлементов с контактами на двух сторонах.

В основе новой разработки лежит TOPCon — туннельный контакт пассивированный оксидом. Как сообщалось в начале этого года, применив такую технологию, китайские инженеры из JinkoSolar создали фотоэлемент с КПД 24,9%.

Важное отличие разработанного Фраунгоферовским институтом устройства от фотоэлементов, выпускаемых сейчас промышленно, заключается в расположении области p-n-перехода. Если у стандартных моделей она находится сверху, то в экспериментальной ячейке ее создали с помощью TOPCon на всей площади задней стороны. Это дало возможность легировать бором не всю переднюю поверхность элемента, а только места, по которым проходят верхние контакты.

Полученная таким образом ячейка, названная TOPCoRE (фотоэлемент с TOPCon на задней стороне), позволила достичь, помимо рекордного КПД, очень высокого значения коэффициента заполнения вольтамперной характеристики — 84,3%. Этот параметр показывает соотношение реальной мощности к теоретически достижимой.

Кроме того, TOPCoRE обеспечивают большее выходное напряжение, чем стандартные фотоэлементы, демонстрируют низкие потери из-за поверхностной рекомбинации и эффективный транспорт носителей заряда. По расчетам ученых, у разработки есть потенциал для дальнейшего повышения эффективности до 27%.

 

Источник: Экотехника

Pin It on Pinterest